СТРУКТУРНАЯ ГЕОЛОГИЯ Литература Куликов В Н Михайлов А

СТРУКТУРНАЯ ГЕОЛОГИЯ Литература Куликов В. Н. Михайлов А. Е «Структурная геология и геологическое картирование» , 1991. Сократов Г. И. «Структурная геология и геологическое картирование» , 1972. Куликов В. Н. Михайлов А. Е «Руководство к практическим занятиям по структурной геологии и геологическому картированию» , 1993.

Геологическое картирование Все другие геологические дисциплины

• Геологическое картирование – это комплекс работ по составлению геологической карты • Геологическая карта – это уменьшенное в плане геологическое строение Земной поверхности

Структурна геология занимается изучением структурных форм Структурная форма – форма залегания и формы взаимоотношения между собой (пример - слой, пласт, складка) Структура – строение, взаимоотношение структурных форм (пример – слоистость, складчатость, трещиноватость)

Классификация генетических структур и структурных форм Первичные - Слоистые (стратиграфические) - Магматические (формы тел) - Первичная трещиноватость (прототектоника) Вторичные (возникают после образования горных пород) - Складчатые (пликативные) - Дизъюнктивные (разрывные) - Тектоническая трещиноватость

Первичные структуры • Стратиграфические (слоистые) Слоистость - это неоднородность строения осадков, их чередование в разрезе Слой – элементарная форма слоистости плитообразное тело, имеющие четкие верхнюю и нижнюю границы

Образование слоистой структуры – факторы: 1. Тектонические (колебательные движения или эпейрогенические) – трансгрессивные и регрессивные серии Трансгрессия – наступление моря на сушу, абразия берега, погружение суши Регрессия – отступление моря, поднятие континента Ингрессия – внезапное затопление суши

Трансгрессия

Ингрессия

2. Вулканические определяются а. периодичностью извержений б. эволюцией состава лав со временем Особенности 1. Быстрая смена фаций 2. Большая скорость накопления

3. Физико-географические или фациальные (выравнивание рельефа суши) - Влияние морских течений (у глубоких берегов нет течений, у отмелых берегов нет течений) Сильные течения часто идут вдоль берега. - Сезонные отложения (зима-лето) Пример – ленточные глины в ледниковых озерах - Изменение рельефа суши (при горном рельефе в бассейн поступает более крупный обломочный материал, при пологом рельефе – более мелкий материал) ФАЦИЯ – физико-географическая обстановка осадконакопления

Структурные типы слоистости • Горизонтальная - Простая колосовидная - Ленточная (чередование 2 -х типов) - Штриховая (прерывистая) - Линзовидная

• Волнистая • Косая слоистость - Диагональная - Перекрестная

Горизонтальное залегание слоев

Горизонтальное залегание слоев характеризуется горизонтальным или близким к нему расположением плоскостей напластования. Каждый нижележащий слой по возрасту древнее, чем перекрывающий. На геологических картах границы слоев изображаются линиями идущими параллельно горизонталям (изогипсам) или совпадают с ними. Истинная мощность слоя определяется разницей абсолютных отметок кровли и подошвы пласта.

При изображении горизонтального залегания слоев на геологической карте необходимо установить положение границ между слоями на местности и их абсолютные отметки. Линии выходов поверхностей будут совпадать с горизонталями и располагаться между ними. В более низких точках рельефа будут располагаться более древние породы, а на водоразделах более молодые.

Геологический разрез – это вертикальное строение верхней части Земной коры. Разрезы дают представление о залегании пород на глубине. Линии разрезов выбираются в месте максимального геологического пересечения слоев горных пород (обычно через саму высокую и самую низку точки местности). Горизонт. масштаб совпадает с масштабом карты, вертикальный – зависит от мощности пластов

Основные типы залегания слоев Горизонтально-слоистые не более 2 -50 Косослоистые – более 50 Существует два типа взаимодействия 1. Согласное залегание 2. Несогласное залегание (над подстилающей толщей)

Подходы определения несогласного и согласного залегания 1. Структурный – все что лежит параллельно, значит согласно, элементы залегания одни и те же. Если толща лежит под другим углом и элементы залегания разные – это означает несогласное залегание. 2. Генетический (историко-геологический) рассматривается происхождение слоя. Согласное залегание – это толщи, которые можно продолжить непрерывно по времени. Несогласные – с перерывом в осадконакоплении.

Несогласное залегание слоев Элементы несогласия

Этапы образования несогласия • Накопление толщи 1 на фазе общего прогибания • Складчатость • Поднятие суши и ее размыв • Погружение и накопление толщи 2

Типы несогласий 1. Угловое несогласие 2. Азимутальное 3. Географическое (угловое с углом менее 2 градусов) 4. Стратиграфическое

По скорости формирования 1. Ингрессивное (быстрое, внезапное) 2. Трансгрессивное По площади проявления 1. Региональные (крупные) 2. Локальные (местные) - диастемы

По степени проявления 1. Явные 2. Скрытые

Признаки несогласий 1. Разные углы падения (быстро меняются элементы залегания). Разные углы падения всегда говорят о несогласии, особенно при параллельном залегании 2. Различная степень дислоцированности толщ 3. Различная степень регионального метаморфизма

4. Резкая смена фауны в разрезе (стратиграфическое несогласие) 5. Резкая смена фаций в разрезе 6. Признаки размыва и перерыва в осадконакоплении • Наличие базальных конгломератов (часто лежат в основании серии отложений) • Древние Коры выветривания • Древний карст • Русловые формы размыва • Погребенный рельеф

Геологическая значимость несогласий • При несогласии теряется крупный интервал геологического времени • К несогласиям часто приурочены месторождения полезных ископаемых 1. Осадочные (Fe, Mn, Al, U) 2. Структурные ловушки нефти и газа. 3. Гидротермальные полиметаллические

Изображение несогласий на геологической карте На геологической карте при несогласном залегании боле молодая толща будет налегать на более древнюю Согласное Стратиграфическое Угловое

Вторичные структуры Складчатые структуры Складка – волнообразный изгиб слоя. Существует два основных типа складок: антиклинальные – выпуклые и синклинальные - вогнутые.

Складки – любые изгибы слоев горных пород без разрыва их сплошности Складки бывают двух типов: Антиклинальные – в ядре залегают более древние породы Синклинальные – в ядре располагаются молодые породы

Элементарные формы складок 1. По положению крыльев А. симметричные, прямые (углы падения крыльев равны) Б. ассиметричные, наклонные (углы падения крыльев не равны 2. Опрокинутые 3. Лежачие (осевая поверхность горизонтальна) 4. Перевернутые (ныряющие)

Высота складки определяется от замка антиклинали до замка синклинали по одному слою Коэффициент сжатия – отношение длинны складки к ее ширине. Показывает во сколько раз сжата складка.

По форме замка - Нормально выпуклые - Острые - Коробчатые (сундучные) - Веерообразные

По поведению оси - С горизонтальной осью - С наклонной погружающейся осью - Ундулирующие (с периодически воздымающейся и погружающейся осью)

По соотношению длины к ширине - Линейные (L: S > 1: 5) - Брахиформные (L: S = 1: 2 -1: 5) - Изометричные (L: S < 1: 2)

По изменению мощностей - Концентрические (мощность везде одинакова) - Подобные (мощность в замках больше, чем на крыльях) - Дисгармоничные (осложненные разными системами складчатости)

- Складки уплотнения (мощность в замке меньше чем на крыльях, поднимающееся тело создает уплотнение) - Складки протыкания (диапировые) – пластичные и текучие тела (соль, глина) протыкают другие слои

Группы складок 1. Порядки складок (1 -го, 2 го, 3 -го порядка). Антиклинории, синклинории – складки первого порядка. 2. Взаимное расположение складок (параллельное или кулисообразное) 3. Виргация складок (ветвление) 4. Беспорядочное расположение складок (отражает блоковое строение фундамента в зависимости от расположения разломов)

Особенности складчатых структур платформенного чехла 1. Флексура (моноклиналь – состоит из одного крыла) - возникают за счет возникновения боковых вертикальных перемещений) 2. Гомоклиналь – однообразное падение слоев под одним углом 3. Изоклиналь – ряд складок с одинаковыми углами падения 4. Синеклизы – антеклизы – складки с длительным развитием

5. Структурный вал –изолированная структура 6. Структурный нос – мелкая локальная структура 7. Плакантиклинали – купола и плаксинклинали чаши

Механизмы образования складок • Складки изгиба с концентрическим скольжением (мощности пластов не меняются, характерны послойные зеркала скольжения) • Складки скалывания (образуется кливаж – система скрытых трещин). По кливажу идет скалывание пород. • Складки нагнетания (жесткие пласты подвергаются раздроблению - Будинаж) • Складки протыкания (диапировые) • Складки конседиментационные

Основные динамические обстановки складчатости • 1. 2. 3. 4. Тангенциальное сжатие (по касательной). Альпинотипная складчатость (фундаменты) Полная Линейная – длина больше ширины Напряженная малый радиус кривизны, большой коэффициент сжатия. Часто изоклинальные складки. Достаточно много мелких складок до плойчатости (микроскладчатость) Осложненные надвигами и взбросами

• Радиальная складчатость (штамповая) Германотипная складчатость (складчатость платформенного чехла) 1. Прерывистая (неполная) 2. Штамповые складки 3. Коробчатые (с пологим падением) 4. Связанные с разломами (флексуры) 5. Брахиформные

Гравитационная складчатость Образуется на склонах растущих поднятий. При увеличении угла падения образуется оползень. Характерны для молодых складчатых структур и часто осложняют основную складчатость. Конседиментационная складчатость Образуется в приплатформенных прогибах. Отражает движение блоков при их устойчивом погружении.

Дизъюнктивные нарушения – это разрывные нарушения со смещением Элементы дизъюнктива 1. Сместитель 2. Висячее крыло (висячий бок) 3. Лежачее крыло (лежачий бок). Под сместителем всегда лежачее крыло. Сместитель всегда направлен в сторону висячего крыла.

А 1 М- наклонная высота – хорошо видна в разрезе. Горизонтальную составляющую измеряют в плоскости сместителя, по линии простирания. Амплитуду можно найти в сечении по направлению

Морфологическая классификация (геометрическая) Построена на соотношении элементов пласта и сместителя Послойные (дизъюнктивы параллельны падению пластов). Характерны для концентрической складчатости. Элементы залегания одинаковы. Секущие (дизъюнктивы пересекающие пласты) - продольные, поперечные, диагональные По углу падения сместителя также делятся А) вертикальные – 90 Б) крутопадающие больше 45 В) пологопадающие меньше 45

Кинематическая классификация (по направлению перемещения активного крыла) А. Поступательные (смещения по падению сместителя, элементы залегания не изменяются) Б. Вращательные (шарнирные) – изменяется угол падения и простирание – Чаще встречаются в природе

1. Взброс Лучше виден в разрезе. Активное висячее крыло. Образуется в обстановке сжатия. Возникает перекрытие. Сместитель всегда направлен в сторону висячего крыла.

2. Поддвиг (морфологически соответствует взбросу) 3. Надвиг (пологое падение сместителя – меньше 45) 4. Шарьяж (шариаш) – тектонический покров – до 10 -100 км. 1. Тектоническое окно 2. Аллохтон – надвинутый блок 3. Автохтон – блок оставшийся на месте

5. Сброс Висячее крыло сброшено. Возникает зияние. Образуется в обстановке растяжения. Сместитель всегда направлен в сторону висячего крыла.

6. Подброс (поднимается лежачее крыло). Морфология сходна со сбросом 7. Сдвиг (левый, правый) – возникают в обстановке бокового сжатия стресса 8. Раздвиг – в обстановке общего растяжения возникает рваная зияющая полость. Обычно она заполняется и образуются дайки, жилы и т. д.

Системы дизъюнктивов 1. Парные взбросы - горсты 2. Парные сбросы – грабены 3. Ступенчатые сбросы 4. Чешуйчатые надвиги 5. Мозаично-блоковая структура

Структурные элементы, возникающие при образовании дизъюнктивов 1. Боковые оперяющие трещины 2. Зеркала скольжения и уступы отрыва 3. Зияющие полости 4. Милониты – породы дислокационного метаморфизма, возникающие в зонах разломов, перетертые и разломанные горные породы

Определение возраста дизъюнктивов Существуют 2 предела 1. Нижний – по возрасту пород, разорванных дизъюнктивом 2. Верхний – по возрасту перекрывающих пород

Магматические структуры и структурные формы Главные структурные формы это: 1. Формы интрузивных тел – они определяются составом магм (кислый, основной и т. д. ) а также соотношением с вмещающими породами. Часто форма тел ограничена дизъюнктивами, складчатостью. Глубина залегания также имеет большое значение 2. Согласные и несогласные тела 3. По отношению к структуре вмещающих толщ. Согласные соглашаются с вмещающими породами, несогласные рвут осадочные толщи

Согласные интрузивные тела 1. Пластовые залежи (СИЛЛЫ) -сложены основной магмой – базальты, долериты. Магма раз-двигает осадочные слои, метаморфизуя их. Часто внедряются во время складчатости. Мощность до 400 м. первоначально залегают горизонтально. От лавовых потоков отличаются наличием метаморфизованных пород

2. ЛОПОЛИТЫ блюдцеобразные тела огромной площади. Расслоенные интрузии основного состава (габбро -базальты, перидотиты) приуроченные к замкам крупных синклинальных структур 3. ФАКОЛИТЫ - в замках антиклиналей и синклиналей. Магма кислого состава

4. ЛАККОЛИТЫ – караваеобразные тела на платформах, небольших размеров 5. АКМОЛИТЫ – пламеобразные тела кислого состава, образуются в условиях изоклинальной складчатости

Несогласные тела 1. БАТОЛИТ – глубинные тела, площадь более 200 км 2, сложены кислыми породами (граниты). Возникают вслед за складчатостью, используют складчатую структуру и имеют одинаковый возраст

2. ШТОК- Площадью меньше 100 км 2. Приурочены к зонам разломов и проницаемости. Образуются во время складчатости, часто сопровождаются дайками 3. ГАРПОЛИТ (полусогласные тела, гранитного состава, обязательно есть подошва, мощность до 5 -8 км.

4. Некк - изометричное вертикально стоящее тело, в прошлом подводящий канал вулкана с породами вулканогенного облика 5. Дайка – плитообразное вертикальное или наклонное тело, заполняющее трещины. Как правило, встречаются чаще системы даек

Определение возраста интрузии НИЖНИЙ предел определяется: 1. По факту прорыва 2. По отношению к складчатой структуре 3. По стратиграфической колонке с учетом фаз ВЕРХНИЙ предел: по факту перекрытия интрузии.

Условные обозначения магматических тел на картах красные Сиениты- розовые Диориты- розово-оранжевые Габбро- темно-зеленые Ультраосновные – фиолетовые Граниты- Вулканические: Риолиты Андезиты Трахиты базальты

Геохронологическая шкала и раска карт Q Четвертичный KZ N Неогеновый Плиоцен Миоцен Желтовато-серый Желтый Олигоцен P Палеогеновый Эоцен Оранжево-желтый Палеоцен K Меловой Верхний Нижний Зеленый Верхний MZ J Юрский Средний Синий Нижний Верхний T Триасовый Средний Нижний Фиолетовый

P C Пермский Каменноугольный Верхний Нижний Оранжево-коричневый Верхний Средний Серый Нижний Верхний D Девонский PZ Средний Коричневый Нижний S Силурийский Верхний Нижний Верхний O Ордовикский Средний Нижний Серо-зеленый Оливковый (грязнозеленый) Верхний C Кембрийский Средний Сине-зеленый Нижний PR AR Сиренево-розовый Розовый

Геосинклинальная теория происхождения Земной коры Геосинклиналь – это область накопления осадков в последствии превращающаяся в складчатые горы. Вначале происходит прогибание коры, мощное осадконакопление, затем поднятие этого региона с развитием складок и разломов, с внедрением магматических тел, с метаморфизацией пород. Итогом развития геосинклинали является образование горного массива.

Теория Новой глобальной тектоники Отдается предпочтение горизонтальным тектоническим движениям материков и океанов. Вся планета разбита на большие и маленькие тектонические плиты, которые двигаясь создают горные системы и океанические впадины. При этом там где проходят срединно-океанические хребты, плиты расходятся, а вместе сочленения материков с океанами океаническая кора «подныривает» под Земную кору

Система срединноокеанических хребтов